Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

download Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

of 48

Transcript of Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    1

    TUTORIAL MODELARE IN MEDIUL C A T I A V5 R15

    MODELAREA PARAMETRIZATA A UNEI ROTI DINTATE

    CILINDRICE CU DINTI DREPTI DE PROFIL EVOLVENTICadaptat de [email protected]

    Bibliografie utilizata:

    - http://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.html- http://www.catia.roIonut Ghionea

    Proiectare asistata in CATIA V5. Elemente teoretice si aplicatii, pagina 243, cap. 6.4.3

    INTRODUCERE:

    In acest tutorial, va prezint realizarea unei roti dintate cilindrice cu dinti drepti cu ajutorul programului CATIA pas

    cu pas. Etapele vor fi prezentate mult mai detaliat decat in tutorialele prezentate mai sus la bibliografie, unde, sunt omisi

    cativa pasi, care, pe mine m-au derutat acum cativa ani cand am inceput sa studies mediul de proiectare Catia.

    Deci, sa incepem:

    Scopul acestui tutorial este de a ne familiarize cu programul CATIA, mai exact cu utilizarea parametrilor si a

    formulelor din modulul Knowledge, deci, partea de mecanica si a legilor ce guverneaza constructia si cinematica organelor

    de masini este redus la minim, depasind continutul acestui tutorial.

    In figura de mai jos, va prezint principalii parametric al unei roti dintate:

    In decursul tutorialului, ne vom

    intalni cu cateva prescurtari,

    numiti mai departe parametrii ai

    rotii dintate, astfel:

    aunghiul de presiune de

    referinta, grade

    mmodulul danturii, mm

    znumarul de dinti

    ppasul danturii pe linia de

    referinta, mm

    hainaltimea capului dintelui,

    mm

    hf

    inaltimea piciorului dintelui,

    mm

    rpraza cercului de divizare,

    mm

    raraza cercului de cap, mm

    rfraza cercului de picior, mm

    rbraza cercului de baza, mm

    rcraza de racordare la piciorul

    dintelui, mm

    tparametru de rulare

    Pentru proiectarea rotii dintate, se cunosc urmatorii parametrii, cu ajutorul carora se vor determina

    ceilalti parametrii prin ecuatii parametrice:

    a=20 grade, intervalul de valorii fiind intre 10 si 20 de gradem=2

    z=25, intervalul de valori fiind intre 5 si 200 de dinti

    Formulele de calcul sunt urmatoarele:

    p=m x PI, unde PI=3,14

    ha=m

    hf=1,25 x m

    rp=m x z/2

    ra=rp+m

    rf=rp-hf

    rb=rp x cos(a)

    rc=0,38 x m

    Ecuatiile parametrice ale profilului dintelui au forma:yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x PI) x t x PI)

    zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t x PI) x t x PI),

    t poate lua valori de la 0 la 1, in cazul de fata, va lua valorile succesive de 0, 0,1, 0,2, 0,3 si 0,4.

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.htmlhttp://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.htmlhttp://www.catia.ro/http://www.catia.ro/http://www.catia.ro/http://www.catia.ro/http://gtrebaol.free.fr/doc/catia/spur_gear.htmlmailto:[email protected]
  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    2

    In continuare, va prezint

    parametrii si formulele

    utilizate si in limba engleza,

    poate pe unii ii va ajuta.

    DESENAREA EVOLVENTEI ROTII DINTATE IN MEDIUL CATIA:

    Astfel, lansam in executie softul CATIA prin una din metodele cunoscute specific

    mediului Windows.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    3

    Avand in vedere ca

    modelarea parametrica se

    face cu ajutorul unor ecuatii

    determinate prin puncte

    inserate in spatial de lucru,

    vom incepe lucrul cu

    modulul Generative Shape

    Designde sub Shape.

    Vom selecta si lansa acestmodul.

    Vom denumi proiectul

    nostru, de exemplu in roata

    dintata sablon, am

    denumit-o sablon deoarece

    ulterior, se poate utilize in

    orice ansamblu dorit acest

    model finit creeat,

    modificand una dintre cei

    trei parametrii initiali, a, m,

    sau z.

    Deoarece vom lucre cu

    parametrii si formule sub

    mediul Catia, va trebui sa

    ne asiguram ca aceste

    valori impreuna cudenumirile lor, vor fi afisate

    in arboreal de specificatii

    (tree), partea stanga a

    ecranului, astfel, vom

    selecta fereastra Options,

    de unde, ne vom asigura ca

    parameters si relations sunt

    bifate, vezi figura alaturata.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    4

    La fel, trebuie sa ne

    asiguram ca casutele cu

    with value si with formula

    sunt bifate.

    Interfata modulului

    generative Shape Design.

    Pentru definirea

    parametrilor evolventei,

    vom selecta iconita

    formulelor, f(x) din bara de

    jos, aparand fereastra

    Formulas

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    5

    Vom incepe introducerea

    parametrilor astfel: primul

    parametru introdus va fi z,

    numarul de dinti, alegem ca

    si tip de parametru integer,

    dupa care apasam pe

    butonul New parameter of

    type.

    Atentie, apasam pe acestbuton doar dup ace am ales

    tipul parametrului.

    Editam numele dat

    automat, default, Integer.1

    cu numele de z. Valoarea

    prametrului o putem define

    direct, aici am stability

    valoarea de 25, dar se poate

    define sau modifica si din

    arboreal de specificatii, mai

    tarziu va voi arata cum.

    Se observa ca in arboreal de

    specificatii a aparut

    parametrul creeat, z.Vom define al doilea

    parametru, de data asta,

    vom allege angle (unghi) ca

    si tip de parametru, apasam

    pe butonul New parameter

    of type, creeand astfel cel

    de-al doilea parametru,

    Angle.1.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    6

    Redenumim acest nou

    parametru, a, cu valoarea

    de 20 grade. Si acest al

    doilea parametru a aparut in

    arbore.

    Cel de-al treilea parametruva fi de tip Lengh, adica

    este o lungime, apasam pe

    butonul de creeare

    parametru nou, implicit,

    obtinem cel de-al treilea

    parametru cu denumirea de

    Lengh.1.

    Acest parametru, m,

    modulul dintelui, va avea

    valoarea de 2 mm.

    Astfel, am definit cei treiparametric prestabiliti, cu

    ajutorul carora vom incepe

    proiectarea evolventei.

    Toti ceilalti parametric, vor

    depinde de acesti trei

    parametric predefiniti prin

    formule sau ecuatii ce

    defines geometria dintelui.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    7

    V-am promis o alta

    metodaa de a modifica

    valoarea prestabilita a

    parametrilor creeati, in

    arboreal de specificatii, sub

    Parameters, se poate da

    dublu click pe oricare

    parametru creeat, iar din

    fereastra aparuta, Editparameter, se poate

    modifica atat denumirea

    parametrului, cat si

    valoarea sa.

    De exemplu, am modificat

    numarul de dinti la 13,

    initial a fost 25.

    CREEAREA FORMULELOR DE BAZA

    In continuare, vom creea

    formule pe baza

    parametrilor definite

    anterior, vom creea mai

    intai noi parametrii la care

    vom aplica formule

    matematice.

    Primul parametru creeat cu

    ajutorul ferestrei Formulas,apasand iconita f(x) din

    nou, va fi rpraza cercului

    de divizare.

    Vom allege tipul de

    parametru lengh, apasam

    butonul New parameter of

    type, apoi vom schimba

    numele implicit in rp.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    8

    Dupa care, vom apasa

    butonul Add formula,

    obtinand o fereastra noua,

    unde vom introduce

    formula dorita, ca in figura

    alaturata, adica:

    m*z/2

    adica,

    rp=mxz/2.deci, primul parametru

    creeat care va depinde de

    alti doi parametrii anterior

    creeati.

    Va rog sa observati in

    arborele de specificatii din

    partea stanga sub

    Parameters respective, sub

    Relations, parametrul nou

    creeat si formula creeata.

    Acest parametru nu-l putem

    modifica direct prin

    metodea dublu click pe el

    deoarece este o functie, o

    relatie care depinde de alti

    parametrii, fiind definite de

    o formula.

    Urmatorul parametru pe

    care-l vom creea la fel ca si

    pe precedentul va fi ra

    raza cercului de cap, cu

    formula:

    rp+m

    adica,ra=rp+m

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    9

    Urmatorul parametru, va fi

    rbraza cercului de baza,

    cu formula

    rp*(cos(a))

    adica

    rb=rpxcos(a)

    Identic, rf

    raza cerculuide picior,

    rp-(1.25*m)

    adica

    rf=rp-1,25xm

    Ultimul parametru creeat va

    fi rc raza de racordare la

    piciorul dintelui

    0.38*m

    adica

    rc=0,38xm

    creeat identic ca si

    parametrii anteriori cu

    butonul apasat pe add

    formula si creeat formula in

    bara feresteri noi aparute.

    Astfel, ain arborele de

    specificatii, aveti lista

    tuturor parametrilor creeati,

    precum si a formulelor noicreeate.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    10

    STABILIREA LEGILOR PARAMETRICE DE TRASARE A PROFILULUI

    EVOLVENTIC AL DINTELUI

    Profilul evolventic al

    dintelui este stabilit pe baza

    unor legi definite prin

    perechi de puncte

    carteziene, (yd, zd),

    yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x

    PI) x t x PI)zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t

    x PI) x t x PI),

    Pentru a defini aceste

    ecuatii, vom apasa pe

    iconita Law fog de pe bara

    de stare din mediul Catia.

    Va apare fereastra Law

    editor.

    Vom creea prima

    coordonata, yd, schimbanddenumirea initiala Law.1 in

    yd, apasand apoi pe butonul

    OK.

    Astfel, se deschide editorul

    Law Editor, unde vom

    defini urmatorii parametrii:

    Primul parametru definit va

    fi de tip Lengh, adica

    lungime.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    11

    Apasand butonul New

    parameter of type, dupa ce

    am stabilit tipul

    parametrului ca fiind

    lungime, Lengh, va fi yd.

    Stabilim cel de-al doilea tip

    de parametru ca fiind de tip

    Real.

    Dupa care, stabilim noul

    parametru si-l redenumim

    ca fiind t

    In spatiul formulelor se va

    defini prima ecuatie a legii,

    scriind:

    yd=rb*(sin(t*PI*1rad)-

    cos(t*PI*1rad)*t*PI)

    ca in imaginea alaturata,

    adica:

    yd=rb x (sin(t x PI)-cos(t x

    PI) x t x PI)

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    12

    Observam ca in arborele de

    specificatii, in cadrul

    relations, s-a definit o lege,

    fog cu denumirea de yd.

    Apare un element nou,

    1rad, un radius, necesar

    pentru a converti

    argumentele functiilortrigonometrice sin si cos

    in valori unghiulare, nu

    numere.

    Identic, vom defini a doua

    lege, la fel, apasam pe

    butonul fog si alegem

    denumirea de zd pentru cel

    de-al doilea parametru

    cartezian.

    Si la fel, definim parametrii

    zd si t, precum si ecuatia adoua,

    zd=rb*(cos(t*PI*1rad)+sin(

    t*PI*1rad)*t*PI)

    adica

    zd=rb x (cos(t x PI)+sin(t

    x PI) x t x PI),

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    13

    Si in arborele de

    specificatii, lista cu toate

    relatiile si legile definite.

    CREEAREA ELEMENTELOR CONSTRUCTIVE ALE EVOLVENTEI

    DINTELUI

    Din meniul Insert, vom

    creea un nou Geometrical

    Set, adica un corp

    geometric sub care se vor

    contine elementele

    constructiilor geometrice.

    Este o metoda de a ordona

    constructiile geometrice,

    puncte, linii, plane, etc intr-

    un singur loc in arborele de

    specificatii, maipularea lor,

    precum si modificarea lor

    fiind foarte eficientaulterior prin aceasta

    metoda.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    14

    Am ales sa redenumesc

    acest nou Geometrica Set,

    element de constructie

    geometrica in geometrical

    setevolventa, e bine sa

    redenumim cat mai sugestiv

    in arborele de specificatii,

    principalele obiecte creeate

    pentru eficientizarealucrului in Catia.

    Se observa in arborele de

    specificatii noul

    Geometrical Set creat

    pentru evolventa.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    15

    In continuare, vom crea

    sase puncte definite prin

    legile parametrice yd(t) si

    zd(t).

    Primul punct va fi creat

    chiar in origine cu

    coordonatele (0, 0, 0) astfel,

    se acceseaza iconita point

    de pe bara de instrumenteWireframe, selectandu-se

    ca tip de puncte,

    Coordinates.

    Cele sase puncte definite prin legile parametrice yd(t) si zd(t) vor avea urmatoarele formule,

    precizand ca valoarea parametrului t va lua urmatoarele valori: 0, 0.1, 0.2, 0.3 si 0.4

    punctul 1, redenumit origine,

    x=0

    y=0

    z=0

    punctul 2x=0

    y= Relations\yd.Evaluate(0)

    z= Relations\zd.Evaluate(0)

    punctul 3

    x=0

    y= Relations\yd.Evaluate(0.1)

    z= Relations\zd.Evaluate(0.1)

    punctul 4

    x=0

    y= Relations\yd.Evaluate(0.2)z= Relations\zd.Evaluate(0.2)

    punctul 5

    x=0

    y= Relations\yd.Evaluate(0.3)

    z= Relations\zd.Evaluate(0.3)

    punctul 6

    x=0

    y= Relations\yd.Evaluate(0.4)

    z= Relations\zd.Evaluate(0.4)

    Sub Geometrical Set creat

    de noi, s-a introdus primul

    punct, pe care-l putem

    redenumi prin click

    dreapata pe el, se alege

    Properties.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    16

    Din Tab-ul Feature

    Properties, se redenumeste

    punctul nou creat, in cazul

    de fata, origine.

    Mai este necesar a se crea

    inca cinci puncte, la fel,

    alegem iconita Point,

    aparand din nou fereastra

    Point definition.

    Definirea celor trei

    coordonate, x, y si z se vor

    face astfel:

    -coordonata X va ramane

    neschimbata, valoare 0

    - in campul valorii

    coordonatei Y, se face click

    dreapta si se alege Edit

    formula pentru a stabili

    legea parametrica yd(t).

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    17

    Se va introduce formula:

    Relations\yd.Evaluate(0).

    Dupa apasarea butonului

    OK, se va accepta

    atentionarea prin care ni se

    atrage atentia ca aceasta

    relatie se va modifica

    global odata cu modificarea

    unui parametru ulterior.

    Identic, se creaza formula

    pentru coordonata Z prin

    click dreapta pe valoareacoordonatei Z si in fereastra

    Formula Editor, se adauga

    formula:

    Relations\zd.Evaluate(0)

    Astfel, se creaza cel de-aldoilea punct definit dupa

    legile parametrice yd(0) si

    zd(0), valoarea lui t fiind 0.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    18

    Urmeaza crearea , definirea

    celui de-al treilea punct.

    De data asta, vom defini

    formulele printr-o alta

    metoda, dupa ce s-a creat

    cel de-al treilea punct, inarborele de specificatii, la

    fel, coordonata pe X

    ramane neschimbat, cu

    valoarea de 0, iar pentru

    coordonata pe Y, dam click

    dreapata pe ea, si alegem

    edit formula, ca in figura

    alaturata.

    In fereastra aparuta,

    Formula Editor, vom scrie

    formula urmatoare:

    Relations\yd.Evaluate(0.1

    )

    unde de data asta,

    parametrul t va lua valoarea

    de 0,1.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    19

    Identic vom proceda si

    pentru coordonata Z, cu

    formula

    Relations\zd.Evaluate(0.1)

    Si astfel, s-a determinat

    coordonatele parametrizatecelui de-al treilea punct.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    20

    Identic, se vor crea inca trei

    puncte, Point4, Point5 si

    Point6, dupa cum se

    observa in figura alaturata,

    in care, parametrul t va lua

    valorile succesive,

    0,2

    0,3

    0,4.

    Urmeaza unirea celor cinci

    puncte create, excluzand

    punctul din origine, printr-o

    curma splina.

    Se selecteaza de pe bara de

    unelte Wireframe, iconita

    spline, iar din fereastra

    aparuta, Spline definition,

    se selecteaza in ordine

    punctele 2,3 4 5 si 6.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    21

    Apar punctele selectate.

    Curba splina creata dupa

    apasarea butonului deconfirmare OK.

    Curba evolventei se termina pe cercul de raza rb=rp x cos(a) = rp x cos(20) = aproximativ

    rp x 0,94.

    Cand numarul de dinti ai rotii este mai mic de 42, raza rf a cercului de picior este mai

    mica decat raza cercului de baza, astfel incat curba splina trasata anterior, evolventa,trebuie extrapolata, prelungita, pentru a atinge cercul de picior al dintelui.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    22

    De pe bara de instrumente

    Operations, se alege iconita

    Extrapolate, in urma careia,

    apare fereastra Extrapolate

    Definition.

    - in campul Bondary, se

    alege primul punct de pe

    curba, Point2

    - in campul extrapolate,

    alegem curba splina, pe

    care dorim s-o prelungim

    - tipul extapolarii, lungime,

    lengh

    - definirea lungimiiextrapolate se va face cu

    ajutorul unei formule prin

    click dreapata in zona

    valorii lungomii, se alege

    Edit formula

    Apare inecunoscuta

    fereastra, Formula Editor.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    23

    Se defineste formula

    m*2

    Apare formula definita inarborele de specificatii, cat

    si lungimea extrapolata

    dorita.

    In campul Continuity, se

    alege optiunea Curvature.

    S-a definit astfel

    extrapolarea curbei

    evolventei.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    24

    Se va roti in continuare

    profilul flancului dintelui

    relativ fata de planul ZX,

    fiind simetric fata de acest

    plan.

    Se va determina un punct al

    evolventei, cu ajutorul

    parametrului c, pentru a

    calcula unghiul de rotire.Se apeleaza de pe bara de

    jos iconita f(x) pentru a

    apela fereastra Formulas.

    - alegem tipul parametrului

    real

    - definim parametrul c

    - definim urmatoarea

    formula prin metoda Add

    Formula

    c=sqrt(1/(cos(a)*cos(a))-1)/PI

    In continuare se defineste

    un nou parametri, phi,

    denumit unghi de rotire

    - alegem Angle ca si tip de

    parametru

    - definim noul parametru

    Angle ca fiind phi

    Redenumim acest

    parametru creat ca fiind

    phi.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    25

    Definim formula urmatoare

    prin butonul Add Formula

    phi=atan(Relations\yd.Ev

    aluate(c)/Relations\zd.Eva

    luate(c))+90deg/z

    Arborele de specificatii se

    completeaza astfel, cu cele

    doua formule create

    anterior.

    Se va roti curba splina

    extrapolata cu ajutorul

    instrumentului Rotate

    Definition de pe bara de

    formule Transformations depe bara Operations.

    Fereastra Rotate

    Definitions, se va completa

    astfel:

    - in campul Definition

    Mode se va alege tipul

    Axis-Angle

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    26

    In campul element, se alege

    Extrapol.1, adica curba

    splina extrapolata.

    Ca si axa de rotatie, se

    alege axa X prin click

    dreapta pe zona activa a

    campului Axis.

    Pentru definirea unghiului

    de rotire, in campul activ al

    campului Angle, se da click

    dreapta si se alege Edit

    formula.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    27

    Se alege parametrul phi

    definit anterior ca si unghi

    de rotire.

    Si se obtine curba obtinuta

    prin rotire, in arborele de

    specificatii, a aparut

    elementul MultiOutput.1(curba reprezentata

    in culoare alba).

    Si iata curba rotita

    denumita in arborele de

    specificatii, Rotate.1.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    28

    In continuare, vom crea

    doua cercuri.

    Apelam comanda Circle de

    pe bara Wireframe.

    Vom incepe sa trasam

    cercul ra, cercul de cap

    Alegem Center and radius

    ca si tip de cerc.

    Centrul cercului se alege

    punctul de origine.

    Ca si suport, alegem planul

    YZ.

    Inceputul cercului va fi la 0

    grade, iar sfarsitul la 180

    grade.

    Raza cercului se va defini

    prin formula, click dreapta

    pe campul activ al razei, se

    alege Edit formula.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    29

    Se alege parametrul definit

    ra ca si formula.

    Si astfel, se creaza primul

    cerc ra.

    La fel, vom crea cel de-al

    doilea cerc rfcercul de

    picior, identic ca si cercul

    anterior, reapelam fereastra

    Edit formula.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    30

    Plasam parametrul rf in

    campul activ al ferestrei

    formula editor.

    Si s-a creat cel de-al doilea

    cerc de raza rf.

    Se va crea o racordare intre

    cercul de picior rf si

    profilul evolventic al

    dintelui.

    De pe bara Wireframe, se

    apeleaza butonul Corner si

    se aleg urmatoarele setari:

    - ca tip, alegem Corner on

    support

    - elementul 1 va fi curbaRotate.1 obtinuta prin

    rotirea cu unghiul phi al

    curbei spline

    - elementul 2 este ales ca

    cercul doi creeat, Circle.2

    - suportul se alege cel

    default, implicit, adica YZ.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    31

    Raza se va defini ca o

    formula prin click dreapta

    pe zona activa a campului

    Support si activarea Edit

    formula.

    In fereastra Formula editor,

    se alege parametrul rc,

    creeat mult inainte, rc=0,38

    x m, fiind raza de racordare

    la piciorul dintelui.

    Definirea arcului de cerc al

    racordarii prezinta 4 solutii

    posibile, noi vom alege

    solutia nr. 4, cel portocaliu,

    cel din cadranul II

    trigonometric sau stanga

    sus apasand butonul Next

    Solution pana se ajunge la

    solutia convenabila.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    32

    Racordarea obtinuta astfel,

    Corner.1.

    Profilul urmatorului dinte

    va avea o racordare

    identica, deci se poate creea

    o simetrie fata de

    racordarea deja existenta

    fata de un anumit plan.

    Acest nou plan se va creea

    la un anumit unghi fata de

    planul ZX si depinde de

    numarul de dinti, z.

    Astfel, de pe bara

    Wireframe, vom alege

    butonul Plane, definind un

    plan nou.

    In fereastra aparuta, alegem

    ca tip de plan, Angle/

    Normal to plane, iar ca axa

    de rotatie, aplicam click

    dreapta si alegem X Axis.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    33

    In campul Reference, ca si

    referinta, se da click

    dreapta si se alege planul

    ZX Plane.

    Pentru stabilirea unghiului

    de rotite a planului, care

    depinde de numarul de

    dinti, se da click dreapta in

    zona activa si se alege Edit

    formula.

    Formula de stabilire a

    unghiului de rotire a

    planului se va stabiliconform formulei:

    180deg/z

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    34

    Se apasa pe butonul OK

    odata selectate toate setarile

    necesare.

    Si s-a determinat planul de

    simetrie Plane.1.

    Urmeaza realizarea

    simetriei racordului creeat

    anterior.

    Se alege de pe bara

    Operation Symetry,

    deschizandu-se fereastra

    Symetry Definition.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    35

    Ca si element, se va alege

    racordul Corner.1.

    Ca referinta, se va alege

    planul anterior creeat,

    Plane.1.

    Si astfel s-a creeat racordulsimetric fata de primul

    racord.

    Pentru ajustarea capetelor

    celor doua racorduri, se va

    utiliza de pe bara

    Operations, unealta, Split,

    taiere.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    36

    In fereastra deschisa de

    taiere, se alege ca element

    de taiere, Element to cut,

    curba splina obtinuta prin

    rotire, Rotate.1, simbolizat

    prin culoare rosie in figura.

    Ca elemente de taiere,

    Cutting Elements, selectam

    Cercul 2, de raza rf si

    racordul creeat anterior,

    Corner.1, care vor aparea

    grafic colorati tot in rosu.

    Si astfel, s-a taiat partea de

    jos al curbei spline,

    completand in arborele de

    specificatii cu denumirea de

    Split.1.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    37

    Avand in vedere ca nu mai

    avem nevoie de elementele

    constructive, si anume, cele

    6 puncte creeate si curba

    splina initiala, acestea se

    pot ascunde prin selectarea

    lor si cu click dreapta,

    alegand Hide/ show.

    Urmeaza creearea prin

    simetrie cel de-al doilea

    profil al flancului fata de

    planul ZX.

    Astfel, se acceseaza din nou

    unealta Symetry de pe bara

    de unelte Operations.

    Ca element ce dorim sa

    copiem prin simetrie, se

    alege Split.1, adica

    elementul taiat anterior, iar

    ca referinta, se executa

    click dreapta pe zona activa

    al campului Reference si se

    alege planul ZX fata de

    care se doreste copierea

    celui de-al doilea profil al

    dintelui.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    38

    Si astfel, s-a creeat simetria

    dorita.

    Dupa operatia de simetrie,

    va trebui sa taiem partile

    inutile din evolvente,

    formand dintele propriu-zis

    al danturii.

    Alegem Split de pe bara

    Operations.

    - elementul de taiere va fi

    din nou curba Split.1, ca si

    anterior

    - elementul taietor, Cutting

    element va fi cercul 1,

    adica racercul de cap.

    Apare cu culoarea rosie,

    zona care se va pastra in

    urma taierii curbei.

    Repetam aceasta operatie

    de taiere, de aceasta data,

    ca si element de taiere, vom

    folosi curba Symetry.2,

    obtinuta prin simetrie a

    curbei Split.1.

    Elementul taietor va fi

    acelasi cerc 1 ca si in pasul

    precedent.

    Se observa si de data asta,

    cu culoarea rosie, simolizat

    zona de taiere.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    39

    Finalizarea celor doua

    operatiuni de taier.

    In vederea unirii capetelor

    extreme ale celor douacurbe, se va desena un arc

    de cerc, astfel:

    - se activeaza instrumentul

    circle de pe bara Wireframe

    - ca tip de cerc, selectam

    optiunea Two points and

    radius, adica cele doua

    puncte extreme si raza

    cercului ra de cap

    - selectam pe rand celedoua extremitati, vertexuri

    de pe cele doua curbe,

    Point1 si Point 2

    Ca suport, dam click

    dreapta in zona activa a

    campului Support si alegem

    planul YZ

    Raza arcului de cerc va fi

    egala cu raza cercului de

    cap ra, astfel, dam click

    dreapta in zona activa a

    campului Radius si alegem

    Edit formula.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    40

    In campul formulelor,

    scriem ra, adica raza arcului

    de cerc sa fie egal cu

    parametrul ra.

    Daca rezultatul este cel

    dorit, previzualizat cu

    culoare rosie, apasam

    butonul OK.

    Si s-a creeat partea

    superioara a dintelui.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    41

    Pentru partea inferioara,

    adica racordarea celor doua

    racorduri creeate, se repeta

    pasii anteriori, doar ca arcul

    de cerc solicitat va fi egal

    cu rfadica cu raza

    cercului de picior.

    Prin click dreapata in zona

    activa a campului radius,

    alegem din nou Edit

    formula, aparand fereastra

    Formula editor, unde vom

    introduce parametrul rf.

    Si astfel s-a definitivat

    forma dintelui.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    42

    Cele doua cercuri ra si rf, se

    pot ascunde prin selectarea

    lor, click dreapta si

    selectarea optiunii Hide/

    Show.

    Si astfel, si grafic, se poate

    vizualiza forma finala a

    profilelor flancurilor si

    racordarilor.

    Si am ajus la ultima etapa

    al elementelor constructive,

    unirea acestor elemente.

    Se activeaza butonul Join

    de pe bara de instrumente

    Operations.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    43

    Se selecteaza aceste

    elemente create, adica

    - corner.1

    - symetry.1

    - split.2

    - circle.2

    - circle.3

    Se observa rezultatul unirii

    prin aparitia in arborele de

    specificatii a elementului

    Join.1.

    In vedera multiplicarii

    acestor elemnte unite,

    pentru a forma o matrita

    circulara, se foloseste

    instrumnetul Circular

    Pattern de pe bara

    Replication.

    Avand in vedere ca

    numarul de copii depind de

    numarul de dinti z, valoarea

    acestor multiplicari se va

    stabili printr-o formula,

    prin click dreapta pe zona

    activa a campului Instances

    si alegand Edit formula.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    44

    Se va alege parametrul z,

    numar de dinti ca si

    formula.

    Ca tip de multiplicare, se

    alege Complete crown, iar

    ca element de referinta, axa

    X (dand click dreapta in

    zona activa a campului

    Reference element).

    Aceste copii se vor uni

    folosind din nou

    instrumentul Join de pe

    bara Operations.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    45

    De data asta, vom selecta

    Join.1 si CircPattern.1,

    adica elementul unit

    anterior cu multiplicarea

    acestui element intr-o

    sucesiune de matrite.

    Modelul final 2D al rotii dintate SABLON.

    Se obtine astfel Join.2,

    elementul final, profilul 2D

    al rotii dintate cilindrice cudinti drepti.

    CREEAREA MODELULUI 3D AL ROTII DINTATE

    Comutam in modului Part

    Design pentru a modela

    roata dintata.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    46

    Si ne apucam sa modelam

    roata.

    De exemplu, alegem

    instrumentul Pad, alegem

    ca profil ce se va extruda,

    Join.2, adica unirea tuturor

    elementelor obtinute

    anterior (sablonul rotii

    dintate), alegem la lungimede extrudare, de exemplu,

    10 mm.

    Dupa ce suntem multumiti

    cu setarile introduse,apasam butonul OK.

    Si obtinem produsul finit

    dorit.

    Se observa ca se pot adauga

    diverse alte variante de

    roti dintate, in functie de

    solicitari.

    De exemplu, am aplicat o

    gaura centrata Pocket.1 la

    aceasta roata dintata.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    47

    Se pot testa functionalitatea

    formulelor parametrizate

    ale rotii dintate prin

    modificarea valorilor, de

    exemplu pentru numarul de

    dinti, ca in exemplul din

    figura, unde am aplicat

    dublu click pe valoarea

    parametrului predefinit Z,numar de dinti, sau prin

    modificarea modulului rotii

    dintate.

    Prin alegerea numarului de

    dinti 40, se poate observa

    ca formulele s-au updatat si

    programul a calculat forma

    3D a rotii dintate cu 40 de

    dinti.

  • 5/25/2018 Modelarea Parametrizata a Unei Roti Dintate in Catia

    http:///reader/full/modelarea-parametrizata-a-unei-roti-dintate-in-catia-56201fd

    48

    Acest produs finit este o

    roata dintata cilindrica cu

    dinti drepti de raza cercului

    de cap de 27 mm, adica

    diametrul rotii dintate de 54

    mm, numar dinti 25, de

    grosime 10 mm, cu

    elemente de antrenare tip

    canal de pana, aplicandu-i-se un material de tip crom.

    Astfel, se pot face modificari la un numar mare de parametri: cei principali ai rotii, unghi de presiune

    de referinta, a, numar de dinti, z, valoare modul, m, dar si forma si diametrul butucului, al alezajului

    central, dimensiunea canalului de pana sau a canelurilor, razele de racordare, tesituri, etc.

    Principalele valori ale modulului m: